(57)【要約】【課題】両親媒性ブロック共重合体、および該両親媒性ブロック共重合体からなるミセルを含む医薬組成物を提供する。【解決手段】疎水性ブロックとしてのポリ乳酸、および親水性ブロックとしてのポリオキサゾリンを含む両親媒性ブロック共重合体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水性ブロックとしてのポリ乳酸、および親水性ブロックとしてのポリオキサゾリンを含む両親媒性ブロック共重合体。
【請求項２】
下記の一般式（Ｉ）で示される構造を有する請求項１記載の両親媒性ブロック共重合体。
【化１】
2006188699.tif 000007
（式中、ＬはＨ、Ｃ1-6のアルキル基、アミノ基、カルボキシル基またはヒドロキシル基を表わし、ＺはＨ、Ｃ1-21のアシル基、フェニル基またはカルボキシル基を表わし、ＪはＨまたは開環重合開始剤に由来する有機残基を表わす。ｘ、ｙ、ｍはそれぞれ１から１００００の整数を表わす。）
【請求項３】
（ｘ＋ｙ）／ｍの比率が５以下である請求項２記載の両親媒性ブロック共重合体。
【請求項４】
Ｌがメチル基である請求項２または３記載の両親媒性ブロック共重合体。
【請求項５】
Ｚがプロピオニル基である請求項２、３または４記載の両親媒性ブロック共重合体。
【請求項６】
下記の一般式（II）で示される構造を有する請求項１記載の両親媒性ブロック共重合体。
【化２】
2006188699.tif 000008
（式中、ＤはＨ、Ｃ1-6のアルキル基、アミノ基、カルボキシル基またはヒドロキシル基を表わし、ＥはＨ、Ｃ1-21のアシル基、フェニル基またはカルボキシル基を表わし、Ｇは求核剤に由来する残基を表わし、ＱはＨまたは開環重合開始剤に由来する有機残基を表わす。ａ、ｂはそれぞれ１から１００００の整数を表わす。）
【請求項７】
ａ／ｂの比率が５以下である請求項６記載の両親媒性ブロック共重合体。
【請求項８】
Ｄがメチル基である請求項６または７記載の両親媒性ブロック共重合体。
【請求項９】
Ｅがプロピオニル基である請求項６、７または８記載の両親媒性ブロック共重合体。
【請求項１０】
請求項１〜９に記載の両親媒性ブロック共重合体からなるミセルと、該ミセルに封入された生物活性剤とを含む医薬組成物。
【請求項１１】
環境のｐＨ値が変化したときに、前記生物活性剤が前記ミセルから放出される請求項１０記載の医薬組成物。
【請求項１２】
前記ミセルの直径が１０〜１０００ｎｍである請求項１０または１１記載の医薬組成物。
【請求項１３】
前記ミセルに前記生物活性剤がミセル全重量に対して、１〜６０重量％封入される請求項１０、１１または１２記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子ミセルに関し、より詳細には、両親媒性ブロック共重合体を含む高分子ミセルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高分子ミセルは最先端のドラックデリバリー用キャリアの１つであり、その長所として薬理効果の向上、細胞毒性の低下、薬物の保護および安定性向上、ならびに高効率のターゲッティングなどが挙げられる。さらに、このナノサイズのミセルは、体内で循環する時間を延長し、かつ単核食細胞系（ＭＰＳ）および網内系（ＲＥＳ）を回避する機能を備えるため、このような高分子ミセルを用いたドラッグデリバリーシステムへの注目度は非常に高い。一般に用いられるミセルは、両親媒性共重合体の凝集体から構成されている。水相環境において両親媒性高分子の疎水性部分は水から逃がれようとすると共に系の界面自由エネルギーが低下することにより自己会合する。これによって、コアシェル構造（core-shell structure）のナノ粒子が形成され、疎水性の内核には、水溶性に乏しい薬物を可溶化する微環境（microenvironment）が形成される。過去の研究においても、高分子ミセルによる抗癌剤の運搬が薬物の安定性および効果を有効に高めることが証明されている。
【０００３】
ナノ粒子に封入される薬物は、外部に大量に漏出することのないよう、安定であることが要される。薬物放出速度が高すぎると疎水性の薬物が血管内に沈殿してしまうからである。また、薬物放出速度を低くすることは、ナノ粒子を目的の組織に蓄積させて、局部へ放出する効果を高めるのにも有利である。ところが、従来技術によるナノ粒子は拡散作用を利用して薬物の除放化を図っているだけであり、こうした方式では放出部位の選択性もないため、薬物放出制御の効率は極めて低い。
【０００４】
ｐＨ応答型高分子ミセルについての研究はここ数年盛んに行われているが、そのほとんどが物性の探求に焦点を当てたものであり、主薬またはその他治療用化合物の放出制御への応用を主たる目的とした研究は少ない。通常、高分子ミセルは、その水溶液中の解離状況によりミセル凝集体のモルフォロジーを変化させる高分子電解質（polyelectrolyte）を持つように設計されている。Ａ．アイゼンバーグ（A. Eisenberg）らは、ポリスチレン−ｂ−ポリ（アクリル酸）（polystyrene-b-poly（acrylic acid））（以下、ＰＳ−ＰＡＡと略す）超分子に関する研究において、ＰＳ−ＰＡＡが異なるｐＨ環境および塩濃度の下で球状、棒状、小胞状（vesicles）および大型嚢胞状（large compound vesicles；ＬＣＶｓ）を含む多様なモルフォロジー（multiple morphologies）をとることを明らかとしている（非特許文献１および２）。この形態的変化の要因には、ＰＡＡ解離により生じた反発力やＮａ+またはＣａ2+により形成されるイオン結合と架橋のＰＡＡに対する作用などがある。
【０００５】
Ｓ．Ｐ．アームズ（S.P.Arms）らにより提示されたｐＨ応答型ポリ[４−ビニル安息香酸−ｂ−２−(Ｎ−モルフォリノ)エチルメタクリレート]（poly[4-vinylbenzoic acid-b-2-(N-morpholino)ethyl methacrylate]）（以下、ＰＶＢＡ-ＰＭＥＭＡと略す）両性イオンジブロック共重合体は、高分子電解質の解離状況に応じてブロックの親水性・疎水性変化させ、これによりミセル構造を逆にする１例である（非特許文献３）。ＰＶＢＡは高ｐＨで解離し、ＰＭＥＭＡは低ｐＨで解離し、解離後の高分子は親水性が高まるため、酸性環境下でＰＶＢＡをコアとするミセル（ＰＶＢＡ−core micelle）が形成され、一方、塩基性環境下ではＰＭＥＭＡをコアとするミセル（ＰＭＥＭＡ-core micelle）が形成される。塩析法によっても、特定の条件下でブロック共重合体のミセルモルフォロジーを逆にさせることが可能である。例えば、ポリ[２−ジメチルアミノ]エチルメタクリレート（以下、ＰＤＥＡと略す）およびポリ[２−(Ｎ−モルフォリノ)エチルメタクリレート]（poly[2-(N-morpholino)ethyl methacrylate]）（以下、ＰＭＥＭＡと略す）のｐＫａはそれぞれ７．３および４．９であり、ｐＨ６．７の水相環境にてＰＤＥＡ−ＰＭＥＭＡジブロック共重合体にＮａ2ＳＯ4を加えると、ＰＭＥＭＡブロックが凝集することによりＰＭＥＭＡをコアとするミセルが形成される（非特許文献４）。
【０００６】
ジブロック共重合体だけではなくトリブロック共重合体を用いても応答型ミセル設計は可能である。ポリ(アクリル酸)−ｂ−ポリスチレン−ｂ−ポリ(４−ビニルピリジン)（Poly(acrylic acid)-b-polystyrene-b-poly(4-vinyl pyridine)）（以下、ＰＡＡ−ＰＳ−Ｐ４ＶＰと略す）ＡＢＣトリブロック共重合体は、疎水性のＰＳが中間にあり、酸性かつ親水性のＰＡＡと塩基性かつ親水性のＰ４ＶＰとが両端に位置してなっている。酸性環境下では、Ｐ４ＶＰの解離により生じた反発力がＰＡＡおよびＰＳをコアとするミセルを作り、ｐＨ値が上昇するとミセル構造が逆となる（非特許文献５）。
【０００７】
上述した各文献で発表された研究は、いずれも物性に対して探求を行ったものであり、それらブロック共重合体の生体親和性については詳しく言及されていない。
【０００８】
Kataokaらは、酸に不安定なヒドラゾン結合（hydrazone bond）で抗癌剤アドレアマイシンを両親媒性ブロック共重合体ＰＥＧ−ｐ（Ａｓｐ−Ｈｙｄ）に連結することにより形成させたＰＥＧ−ｐ（Ａｓｐ−Ｈｙｄ−ＡＤＲ）ブロック共重合体が、酸性環境下でその酸に不安定なヒドラゾン結合が切れてアドレアマイシンを放出することを示している（非特許文献６）。しかしながら、共有結合を利用しての薬物の搭載量はほんの少量であり、かつヒドラゾン結合の切断が期待どおりに起こるとは限らない。例えば、ＰＥＧ−ｐ（Ａｓｐ−Ｈｙｄ−ＡＤＲ）は、ｐＨ５の環境下で７２時間経っても薬物を約３０％弱しか放出しない。
【０００９】
また、ポリオキサゾリン（以下、ＰＯｚと略す）とポリエチレンオキシド（以下、ＰＥＯと略す)とのブロック共重合体（特許文献１）もバイオメディカル分野に応用可能である。ＰＯｚが加水分解して形成されるポリエチレンイミン（Polyethylenimine）（以下、ＰＥＩと略す）は親水性高分子であり、負に帯電したＤＮＡに結合することにより疎水性を増して、ＰＥＩ／ＤＮＡをコア、ＰＥＯを外層とする錯体を形成する（非特許文献７）。この錯体は非ウィルス性遺伝子ベクターの一種である。しかし、かかる共重合体は、加水分解しＤＮＡと結合すると環境応答性を失ってしまう、という問題があった。
【００１０】
【特許文献１】国際公開第０１／１０９３４号パンフレット
【非特許文献１】Ａ．アイゼンバーグ（A. Eisenberg）ら、サイエンス、第２６８巻、１７２８頁、１９９５年
【非特許文献２】Ａ．アイゼンバーグ（A. Eisenberg）ら、サイエンス、第２７２巻、１７７７頁、１９９６年
【非特許文献３】Ｓ．Ｐ．アームズ（S.P.Arms）ら、ラングミュア（Langumuir）、第１９巻、４４３２頁、２００３年
【非特許文献４】Ｓ．Ｐ．アームズ（S.P.Arms）ら、マクロモルキュールズ（Macromolecules）、第３４巻、１５０３頁、２００１年
【非特許文献５】Ａ．アイゼンバーグ（A. Eisenberg）ら、ジャーナル オブ ジ アメリカン ケミカル ソサエティー（Journal of the American Chemical Society）、第１２５巻、１５０５９頁、２００３年
【非特許文献６】K. Kataokaら、アンゲヴァンテ ヘミー インターナショナル エディション（Angewandte Chemie International Edition）、第４２巻、４６４０頁、２００３年
【非特許文献７】K. Kataokaら、マクロモルキュールズ（Macromolecules）、第３３巻、５８４１頁、２０００年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明者らは上述に鑑みて、環境応答型の共重合体をスマートドラッグキャリアとして設計するに至り、かつ、該共重合体が環境中のｐＨ変化に応じて薬物を放出することを証明した。すなわち、本発明は、疎水性ブロックとしてのポリ乳酸（以下、ＰＬＬＡと略す）と、親水性ブロックとしてのＰＯｚとを含む両親媒性ブロック共重合体を提供し、これを含む医薬組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明は、疎水性ブロックとしてのポリ乳酸、および親水性ブロックとしてのポリオキサゾリンを含む両親媒性ブロック共重合体に関する。
【００１３】
前記両親媒性ブロック共重合体は、下記の一般式（Ｉ）で示される構造を有することが好ましい。
【００１４】
【化１】
2006188699.tif 000003
【００１５】
（式中、ＬはＨ、Ｃ1-6のアルキル基、アミノ基、カルボキシル基またはヒドロキシル基を表わし、ＺはＨ、Ｃ1-21のアシル基、フェニル基またはカルボキシル基を表わし、ＪはＨまたは開環重合開始剤に由来する有機残基を表わす。ｘ、ｙ、ｍはそれぞれ１から１００００の整数を表わす。）
（ｘ＋ｙ）／ｍの比率が５以下であることが好ましい。
【００１６】
Ｌがメチル基であることが好ましい。
【００１７】
Ｚがプロピオニル基であることが好ましい。
【００１８】
前記両親媒性ブロック共重合体は、下記の一般式（II）で示される構造を有することが好ましい。
【００１９】
【化２】
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【００２０】
（式中、ＤはＨ、Ｃ1-6のアルキル基、アミノ基、カルボキシル基またはヒドロキシル基を表わし、ＥはＨ、Ｃ1-21のアシル基、フェニル基またはカルボキシル基を表わし、Ｇは求核剤に由来する残基を表わし、ＱはＨまたは開環重合開始剤に由来する有機残基を表わす。ａ、ｂはそれぞれ１から１００００の整数を表わす。）
ａ／ｂの比率が５以下であることが好ましい。
【００２１】
Ｄがメチル基であることが好ましい。
【００２２】
Ｅがプロピオニル基であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明は、前記の両親媒性ブロック共重合体からなるミセルと、該ミセルに封入された生物活性剤とを含む医薬組成物にも関する。
【００２４】
環境のｐＨ値が変化したときに、前記生物活性剤が前記ミセルから放出されることが好ましい。
【００２５】
前記ミセルの直径が１０〜１０００ｎｍであることが好ましい。
【００２６】
前記ミセルに前記生物活性剤がミセル全重量に対して、１〜６０重量％封入されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明が提供する両親媒性ブロック共重合体は、疎水性ブロックとしてのＰＬＬＡと、親水性ブロックとしてのＰＯｚを含み、両者はいずれも毒性が低く、かつ、優れた生体親和性を備える。よって、この両親媒性ブロック共重合体からなる高分子ミセルを医薬組成物に用いることにより、環境のｐＨ値の変化によるより高効率な薬物放出制御が可能となり、薬物の副作用が低減されるなどの優れた作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明は、疎水性ブロックとしてのＰＬＬＡと親水性ブロックとしてのＰＯｚとを含む両親媒性ブロック共重合体を提供する。
【００２９】
本発明の一実施の形態にかかわる両親媒性ブロック共重合体は、下記の一般式（Ｉ）で示される構造を有する。
【００３０】
【化３】
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【００３１】
式中、ＬはＨ、Ｃ1-6のアルキル基、アミノ基、カルボキシル基またはヒドロキシル基を表わす。これらのうち、メチル基、アミノ基、カルボキシル基またはヒドロキシル基が好ましく、とくに米国ＦＤＡの認可を受けた、目下最も安全な材料である点からメチル基であることがより好ましいが、これらのみに限定されるものではない。
【００３２】
ＺはＨ、Ｃ1-21のアシル基、フェニル基またはカルボキシル基を表わす。これらのうち、プロピオニル基、アセチル基、ホルミル基またはカルボキシル基であることが好ましく、とくに米国ＦＤＡの認可を受けた、目下最も安全な材料である点からプロピオニル基であることがより好ましいが、これらのみに限定されるものではない。
【００３３】
ＪはＨまたは開環重合開始剤に由来する有機残基を表わす。該開環重合開始剤に由来する有機基としては、例えば、ヒドロキシル基、水素などがあげられる。
【００３４】
疎水性ブロックであるＰＬＬＡの重合度であるｘおよびｙは、１〜１００００の整数であり、ｘ＋ｙが５〜８０であることが好ましい。また、親水性ブロックであるＰＯｚの重合度であるｍは、１〜１００００の整数であり、５〜２００であることが好ましい。
【００３５】
前記両親媒性ブロック共重合体における（ｘ＋ｙ）／ｍの比率は５以下であるのが好ましく、１以下であるのがより好ましい。（ｘ＋ｙ）／ｍの比率が５より大きいと、その性質が疎水性に傾き過ぎる傾向がある。
【００３６】
また、本発明の別の実施形態にかかわる前記両親媒性ブロック共重合体は、下記の一般式（II）で示される構造を有する。
【００３７】
【化４】
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【００３８】
式中、ＤはＨ、Ｃ1-6のアルキル基、アミノ基、カルボキシル基またはヒドロキシル基を表わす。これらのうち、メチル基、アミノ基、カルボキシル基またはヒドロキシル基が好ましく、とくに米国ＦＤＡの認可を受けた、目下最も安全な材料である点からメチル基であることがより好ましいが、これらのみに限定されるものではない。
【００３９】
ＥはＨ、Ｃ1-21のアシル基、フェニル基またはカルボキシル基を表わす。これらのうち、プロピオニル基、アセチル基、ホルミル基またはカルボキシル基であることが好ましく、とくに米国ＦＤＡの認可を受けた、目下最も安全な材料である点からプロピオニル基であることがより好ましいが、これらのみに限定されるものではない。
【００４０】
Ｇは求核剤に由来する残基を表わし、たとえば水素、アルキル基などがあげられる。また、ＱはＨまたは開環重合開始剤に由来する有機残基を表わす。該開環重合開始剤に由来する有機基としては、例えば、ヒドロキシル基などがあげられる。
【００４１】
疎水性ブロックであるＰＬＬＡの重合度であるｂは、１〜１００００の整数であり、５〜２００が好ましい。また、親水性ブロックであるＰＯｚの重合度であるａは、１〜１００００の整数であり、５〜８０が好ましい。
【００４２】
前記両親媒性ブロック共重合体におけるａ／ｂの比率は５以下であるのが好ましく、１以下であるのがより好ましい。ａ／ｂの比率が５より大きいと、その性質が疎水性に傾き過ぎる傾向がある。
【００４３】
また、本発明は、前記両親媒性ブロック共重合体からなるミセルと、該ミセルに封入された生物活性剤とを含む医薬組成物を提供する。中性の水相環境の下で、前記ミセルは、その親水性ブロックが外側親水性部分を構成し、疎水性ブロックがコア部分を構成することにより、前記生物活性剤を疎水性ブロックによるコアに封じ込んで、安定したコアシェル構造を維持する。この医薬組成物では、例えば、ｐＨ値が下がるなど環境のｐＨ値に変化があると、ミセル中から生物活性剤が放出される。具体的には、環境のｐＨ値が約６．５以上であるとき、前記生物活性剤が封入されたミセルを形成し、ｐＨ値が約６．５未満であるとき、該ミセルから前記生物活性剤が放出される。
【００４４】
ミセルの平均粒径は、代謝可能な値と免疫システムが認知できる値との間の範囲をとることが好ましく、具体的には直径で１０〜１０００ｎｍが好ましく、２０〜２００ｎｍがより好ましい。
【００４５】
さらに、ミセルに封入される生物活性剤の含量は、通常採用される範囲であればよく、ミセル全重量に対して１〜６０重量％であり、好ましくは２０〜４０重量％である。
【００４６】
本発明のミセルに封入される生物活性剤は、目的とする医薬処方に応じて適宜選択される。生物活性剤の具体例としては、ドキソルビシン、カンプトテシン（camptothecin）などがあげられるが、これらにのみ限定されることはない。
【００４７】
本発明によるミセルは、ＰＯｚ／ＰＬＬＡからなる。ＰＬＬＡは疎水性かつ生分解性のポリエステルであり、ＰＯｚは親水性の高分子である。両者はいずれも毒性が低く、かつ、優れた生体親和性を備える。このミセル調製の一実施形態として、ＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡの例を図１を参照にしながら説明する。まず、１，４−ジブロモ−２−ブテンを二官能性開始剤として用い、モノマーである２−エチル−２−オキサゾリンのカチオン開環重合を行う。該ブロック共重合体を重合する際の触媒としては、オクタン酸スズ（Ｓｎ（Ｏｃｔ）2）、ｐ−トルエンスルホン酸メチルなどがあげられる。重合反応が完了したのち、その反応物を室温まで冷却してから、ＫＯＨ水溶液を加えて−ＯＨをＰＥＯｚの両端に導入する。続いて、Ｌ−ラクチドとＨＯ−ＰＥＯｚ−ＯＨを、触媒存在下で開環重合させる。そして、得られた生成物、ＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡを乾燥してから収集し、冷凍保存する。
【００４８】
ＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡからなるミセルの環境応答性を図２に示す。中性の水相環境（ｐＨ７．４）の下、かかるトリブロック共重合体は、親水性のＰＥＯｚを外側（符号１で示すとおり）、疎水性のＰＬＬＡを内側とし、疎水性薬物を搭載する微環境（microenvironment）が備わったコアシェル構造よりなる図２左側に示す花状（flower-like）のミセルを形成する。一方、水溶液のｐＨ値が下がると（ｐＨ５．０）、ＰＥＯｚ間に分子内および分子間水素結合が生じてＰＥＯｚが凝集し、ＰＬＬＡが外側に露出する（符号２で示すとおり）。これにより、図２右側に示すようになって、ミセル構造が崩壊し薬物が放出される。このような機構によれば、癌組織内でのみ薬物が放出されるよう制御でき、抗癌剤による副作用が回避される。
【００４９】
図３には、両親媒性ブロック共重合体の一実施形態におけるＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡの細胞内ドラッグデリバリープロセスが示してある。ＥＰＲ効果（enhanced permeation and retention effect）とは、癌組織の血管透過性は正常組織よりも高いため、分子サイズの大きい高分子化合物がより容易に癌組織へ浸透し、さらに、癌組織のリンパ管の高分子化合物回収メカニズムは不完全であることから高分子化合物は癌組織に滞留し易い、という効果である。この効果に基づくと、抗癌剤を内包したミセル３は、エンドサイトーシス５を介して癌細胞へ送り込まれ、細胞質４に入ったのち、ミセル３を含んだ小胞がまず初期エンドゾームを形成してから、エンドゾーム６を形成する。このとき、環境のｐＨが下降するため薬物は放出されて、細胞核１２に進入する。残りの高分子を包含したエンドゾームは最後にリソソーム７を形成し、高分子は代謝される。図３の下方にその詳細なメカニズムが示してある。ミセルが細胞外および初期エンドゾームにあるとき（符号１０に示すとおり）、環境ｐＨは７．４に保たれているため、血液中を循環するときと同じように、薬物は内核にあって保護されている（符号８に示すとおり）。一方、ミセルがエンドゾームまたはリソソーム内にあるときには（符号１１に示すとおり）、環境のｐＨは４〜５に下がるので、薬物は酸性オルガネラ内で放出されることとなる（符号９に示すとおり）。
【００５０】
本発明の上述およびその他の目的、特徴ならびに長所を一層明らかとするため、以下に、図面を参照としながら、好ましい実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
【実施例】
【００５１】
＜ＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡの調製＞
二官能基開始剤としての１，４−ジブロモ−２−ブテン４２０ｍｇ（２ｍｍｏｌ）を、コールドフィンガー型コンデンサとゴムキャップ（sleeve stopper）が装着された二口丸底フラスコに入れた。その装置を真空チューブに接続して乾燥窒素を導入し、アセトニトリル６０ｍＬを加えた。反応温度を油浴で１００℃に制御し、脱水したモノマーである２−エチル−２−オキサゾリン１０ｍＬ（１００ｍｍｏｌ）を加えて、循環系中で１６時間反応させた。反応が完了し、装置を室温まで冷却させたら、ＫＯＨ水溶液０．１Ｎを加えて１時間攪拌することによりＯＨ基をＰＥＯｚの両端に導入した。その生成物を乾燥させたのち、再びクロロホルムに溶解し、シリカゲルクロマトグラフィに通して塩および不純物を除去した。最後に、ジエチルエーテル中に２回沈殿させてから４０℃で２４時間乾燥し、精製された生成物、ＨＯ-ＰＥＯｚ-ＯＨを９８％をこえる収率で得た。
【００５２】
そして、精製したＬ−ラクチド５８２ｍｇとＨＯ-ＰＥＯｚ-ＯＨ２ｇを、コールドフィンガー型コンデンサとおよび真空チューブが装着された二口丸底フラスコに入れた。５０℃で３０分間乾燥し、窒素置換を３回行ったのち、クロロベンゼン７．５ｍＬを導入した。続いて、循環系中で１４０℃まで昇温してから、触媒としてのＳｎ（Ｏｃｔ）2１重量％の存在下で１６時間反応させた。反応完了後、クロロベンゼンを流動相とし、シリカゲルクロマトグラフィに通して不純物を除去した。その生成物にジエチルエーテルを加えて３回沈殿精製を行い、これにより得られたＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡトリブロック共重合体を４０℃で２４時間乾燥したのち、９０％をこえる収率で収集した。
【００５３】
＜ＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡからなるミセル変形と粒径の分析＞
前記の製造方法により、ＰＬＬＡとＰＥＯｚの比率の異なるブロック共重合体を製造した。製造したブロック共重合体を以下に示す。
【００５４】
ＡＢＡ−５Ｋ２０（ＰＬＬＡ／ＰＥＯｚの比率：０．２（ｍ＝５０、ｘ＋ｙ＝１０））
ＡＢＡ−５Ｋ４０（ＰＬＬＡ／ＰＥＯｚの比率：０．４（ｍ＝５０、ｘ＋ｙ＝２０））
ＡＢＡ−１０Ｋ２０（ＰＬＬＡ／ＰＥＯｚの比率：０．２（ｍ＝１００、ｘ＋ｙ＝２０））
ＡＢＡ−１０Ｋ４０（ＰＬＬＡ／ＰＥＯｚの比率：０．４（ｍ＝１００、ｘ＋ｙ＝４０））
ＡＢＡ−２０Ｋ４０（ＰＬＬＡ／ＰＥＯｚの比率：０．４（ｍ＝２００、ｘ＋ｙ＝８０））
上記のＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡをそれぞれ中性溶液（脱イオン水）中に入れて、各ミセルの粒径を粒径分析器（マルバーン  インストルメント（Malvern instrument）製、Ｓｅｒｉｅｓ  ３０００）により測定した。その結果、図４に示すように、ＰＬＬＡの鎖長が長くなるのに伴って粒径が大きくなることが証明された。
【００５５】
ＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡがＡＢＡ−５Ｋ２０であるミセルを取り、ドキソルビシン（以下、ＤＯＸと略す）封入前と後の粒径を粒径分析器で分析した。測定は、波長４８５ｎｍ、ＤＭＳＯ中で行った。ＤＯＸ封入前の結果を図５の５ＡおよびＤＯＸ封入後の結果を５Ｂに示す。ＤＯＸ封入前ではミセルの平均粒径は約４０ｎｍであり、封入後は約６８ｎｍであった。式(ＷDOX in micelles／ＷDOX-loaded micelles)×１００％により算出した薬物封入効率は約３１％であった。なお、ＷDOX in micellesはミセル中のＤＯＸの重量を示し、ＷDOX-loaded micellesはＤＯＸが封入されたミセルの重量を示す。好ましいミセルの粒径は通常２０〜２００ｎｍとされている。ミセルの粒径が２００ｎｍよりも大きいとマクロファージに取り囲まれてしまい、２０ｎｍよりも小さいときと代謝されてしまうからである。したがって、この実施例によるミセルの平均粒径はドラッグデリバリーに適している。
【００５６】
ピレン蛍光法により特定されるミセルのｐＨ誘起変形を蛍光光度計（ジョバンイボン製、Ｆｌｕｏｒｏ  Ｍａｘ−３）を用いて測定した。ピレンを配合したＡＢＡ−５Ｋ２０またはＡＢＡ−５Ｋ４０を水中に分散させ、濃度を６×１０-7Ｍに調製した。ピレンは、高疎水性の化学物質であるため、水溶液中において疎水性のミセルコア中に優先的に入り込む。ミセル変形の挙動は増大した強度比から観測することができる。ｐＨが低くなるに伴い、強度比が増大した。これは、ピレンがミセルの内部に封入され、ピレンプローブの環境が親水性になったことを意味する。低ｐＨ下でミセルは凝集してＰＬＬＡを外側に露出させるため、強度比は高まっている。結果を図６に示す。
【００５７】
＜ｉｎ ｖｉｔｒｏ放出および細胞毒性の分析＞
酸性および中性水相環境下におけるＤＯＸ放出をｉｎ ｖｉｔｒｏで測定した。ＤＯＸは赤色を呈するため、紫外線／可視光分光光度計（パーキンエルマー製、ＵＶ／Ｖｉｓ Ｌａｍｄａ ２Ｓ）を用いて経時変化に伴うＤＯＸの放出率を測定した。その結果を図７に示す。塗潰しの四角形からなる曲線は、ｐＨ５．０、白抜きの円からなる曲線は、ｐＨ７．４のときのＤＯＸ内包ミセルにおけるＤＯＸの放出率を示す。図７より、ｐＨ５．０のときにミセルが崩壊してＤＯＸが放出されたことを示しており、ｐＨ７．４のとき、生理的環境下でミセルが７日間をこえても安定を保っていたことを示している。
【００５８】
また、ミセル自身の細胞毒性をｉｎ ｖｉｔｒｏ毒性試験により直接行った。試験にはヒトの子宮頸癌細胞株ＨｅＬａを用いた。ＡＢＡ-５Ｋ２０ミセルと、対照群としての分岐ポリエチレンイミン（以下、Ｂ-ＰＥＩと略す）を取ってそれぞれ異なる濃度で試験を行い、９６ウェルプレートのＥＬＩＳＡリーダー（アウェアネス（Awareness）製、Stat Fax（登録商標）２１００）を用い、ＭＴＴアッセイにより細胞生死を判別した。その結果を図８に示す。塗潰しの四角形はＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡ、塗潰しの三角形は実薬対照の分岐したＢ−ＰＥＩを示す。図の各点は、各濃度につきそれぞれ６回繰り返し試験を行って得た結果である。また、ＡＢＡ−５Ｋ２０は濃度１０ｍｇ／ｍＬになっても細胞の大部分が依然生存していたのに対し、Ｂ−ＰＥＩは濃度０．０１ｍｇ／ｍＬで６０％ほどの細胞しか生存していなかった。この結果より、ＡＢＡ−５Ｋ２０の細胞毒性は非常に低く、一方、対照群であるＢ−ＰＥＩは相対的に毒性が高いことが示された。
【００５９】
＜抗癌剤ＤＯＸ内包ミセルのｉｎ ｖｉｔｒｏ癌細胞成長抑制試験＞
ＤＯＸを内包するミセルとＤＯＸを単独で用いた場合の癌細胞成長抑制について、上記と同じヒトのＨｅＬａ細胞株を用いて試験した。ＨｅＬａ細胞に１μｇ／ｍＬ、１０μｇ／ｍＬ、１００μｇ／ｍＬおよび１０００μｇ／ｍＬのＤＯＸ内包ミセルとＤＯＸをそれぞれ投与し、２４時間後および７２時間処理後の細胞生存率を、９６ウェルプレートのＥＬＩＳＡリーダー（同上）を用い、ＭＴＴアッセイによって測定した。その結果を図９に示す。塗潰しの四角形はＤＯＸ内包ミセルで処理した結果を、塗潰しの円はフリーＤＯＸで処理した結果を示す。図の各点は、それぞれ６回繰り返し試験を行って得た結果である。試験結果より、濃度０．１ｍｇ／ｍＬのＤＯＸ内包ミセルで７２時間処理すると、ＨｅＬａ細胞が有効に抑制され、ＤＯＸを直接投与した場合の効果と同等であることが示された。
【００６０】
共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）（ツァイス製）および位相差顕微鏡（ウィルド（Wild）製、ＭＰＳ  ５１Ｓ）により、ミセルのエンドサイトーシスとＤＯＸの放出を観察した。その結果を図１０Ａ〜１０Ｅに示す。図１０ＡはＤＯＸで１時間処理したＨｅＬａ細胞の顕微鏡写真、図１０Ｂ〜Ｅは、ＤＯＸ内包ミセルでそれぞれ１時間、３時間、６時間、９時間処理したＨｅＬａ細胞の顕微鏡写真である。蛍光グリーンが示すのは酸性オルガネラであり、蛍光レッドが示すのはＤＯＸである。ＤＯＸが酸性オルガネラから首尾よく放出されたことを、両者が重なり合う部分が示している。
【００６１】
本発明を好ましい実施例によって以上のように開示したが、これは本発明を限定しようとするものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲を逸脱しない限りにおいて変更および修飾を施すことができる。よって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲で定義されたものが基準とされる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】両親媒性ブロック共重合体の一実施形態によるＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡの合成を説明する図である。
【図２】両親媒性ブロック共重合体の一実施形態によるＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡの変形を説明する図である。左側はｐＨ７．４における変形前の花状を呈するミセル、右側はｐＨ５における変形後のミセル凝集体を示す。
【図３】両親媒性ブロック共重合体の一実施形態によるＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡの細胞内ドラッグデリバリープロセスを説明する図である。
【図４】ミセルの粒径と重合度（ＤＰPLLA）の関係を示す図である。
【図５】ＤＯＸ封入前後のミセルの粒径と粒度分布との関係を示す図である。（図５Ａは封入前で平均粒径が４０ｎｍ、図５Ｂは封入後で平均粒径が６８ｎｍ）
【図６】溶液ｐＨの関数として表わされるＰＬＬＡ−ＰＥＯｚ−ＰＬＬＡミセルのピレン発光スペクトルによる強度比を示す図である。
【図７】酸性および中性水相環境下におけるｉｎ ｖｉｔｒｏでのＤＯＸ放出測定結果を示す図である。
【図８】ミセルの一実施形態によるｉｎ ｖｉｔｒｏ細胞毒性分析結果を示す図である。縦軸は細胞生存率（％）、横軸は濃度（ｍｇ／ｍＬ）である。
【図９】ＤＯＸとミセルに内包されたＤＯＸをそれぞれ１日（Ａ）および３日間（Ｂ）培養した場合の各細胞成長抑制結果を示す図である。
【図１０Ａ】共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）により観測したＨｅＬａ細胞におけるフリーＤＯＸとＤＯＸ内包ミセルの内在化と局在化を示す顕微鏡写真であり、Ａ１〜Ａ３はフリーＤＯＸ１時間培養後の細胞である。
【図１０Ｂ】共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）により観測したＨｅＬａ細胞におけるフリーＤＯＸとＤＯＸ内包ミセルの内在化と局在化を示す顕微鏡写真であり、Ｂ１〜Ｂ３はＤＯＸ内包ミセル１時間培養後の細胞である。
【図１０Ｃ】共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）により観測したＨｅＬａ細胞におけるフリーＤＯＸとＤＯＸ内包ミセルの内在化と局在化を示す顕微鏡写真である。Ｃ１〜Ｃ３はＤＯＸ内包ミセル３時間培養後の細胞である。
【図１０Ｄ】共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）により観測したＨｅＬａ細胞におけるフリーＤＯＸとＤＯＸ内包ミセルの内在化と局在化を示す顕微鏡写真である。Ｄ１〜Ｄ３はＤＯＸ内包ミセル６時間培養後の細胞である。
【図１０Ｅ】共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）により観測したＨｅＬａ細胞におけるフリーＤＯＸとＤＯＸ内包ミセルの内在化と局在化を示す顕微鏡写真である。Ｅ１〜Ｅ３はＤＯＸ内包ミセル９時間培養後の細胞である。
【符号の説明】
【００６３】
１  外側にあるＰＥＯｚ
２  外側にあるＰＬＬＡ
３  ミセル
４  細胞質
５  エンドサイトーシス
６  エンドゾーム
７  リソソーム
８  内核にて保護されている薬物
９  酸性オルガネラ中で薬物が放出した状態
１０  細胞外および初期エンドゾームにある状態
１１  エンドゾームおよびリソソーム内にある状態
１２  細胞核
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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